小桶反滚_物理知识

15．小桶反滚

用很常见的那种圆柱形罐头盒，可以做许多有趣的小玩意。这种罐头盒有一个基本的玩法——滚动。只要你把罐头盒往地上一扔，它就会在地面滚动一段距离。假如我们让大家比赛谁能把罐头盒滚得远，那就没什么意思了，除了扔的时候注意掌握一点大家都知道的姿势外，就看谁的力气大了。谁的力气大，谁就扔得远。

现在，我们要求你经过一些小小的改进，能使扔出去的罐头盒自动地滚回来。你能做到吗？下面，大家可以自己动脑筋、想办法，把这个“奇妙的自动反滚筒”做成功。

Tools　材料和工具

●塑料圆筒（两侧带盖）

●橡皮筋

●细线

●重物

●锥子

Process　游戏步骤

（1）用锥子将塑料两侧的塑料盖上个扎两个圆孔，两孔的间距尽量大些，孔的大小能穿过橡皮筋即可；

（2）将橡皮筋间穿入两个孔内，并重新系好，两个盖各系一根；

（3）用细线将两根橡皮筋在圆筒内部系在一起，并在打结处系好重物，将两个盖子盖好就完成了；

（4）将圆筒平放在水平面上，轻轻推一下圆筒，圆筒会沿着手推的方向滚去，越滚越慢，当圆筒停下来后，会奇迹般地往回滚，能滚到接近开始运动的地方。

Physics　物理原理

圆筒之所以往回滚的原因就在于处在圆筒内部的橡皮筋和重物。当圆筒向前滚动时，由于重物的作用，圆筒内的橡皮筋发生扭转形变，这样圆筒滚动的动能就逐渐转化为橡皮筋的弹性势能，所以我们看到圆筒越滚越慢，当圆筒的速度减为零时，圆筒的动能完全转化为橡皮筋的弹性势能，就将能量储存起来。然后橡皮筋的弹性势能再释放出来，转化为动能，所以圆筒不会停下来，而是往回滚。

问一问

1．你还能举出其他能量转化的例子吗？

2．看看家里有没有机械表，就是需要上发条的那种，请你研究研究它的工作原理。

3．在灯绳上挂一个大一点的螺母，保持灯绳绷直，用手将螺母拉高一点，轻轻释放，观察有什么现象，请你试着解释原因。

4．两个完全相同的bō璃瓶，一个装满沙，另一个装满水，放在同一斜面上滑下，到达底端时哪个瓶子滚得快？你能从能量的角度说说为什么吗？

超级链接

为什么滑水运动员不会掉到水里呢

看到滑水运动员在水上乘风破浪快速滑行时。你有没有想过，为什么滑水运动员站在滑板上不会沉下去呢？

滑水

原因就在这块小小的滑板上。你看，滑水运动员在滑水时，总是身体向后倾斜，双脚向前用力蹬滑板，使滑板和水面有一个夹角。当前面的游艇通过牵绳拖着运动员时，运动员就通过滑板对水面施加了一个斜向下的力。而且，游艇对运动员的牵引力越大，运动员对水面施加的这个力也越大。因为水不易被压缩，根据牛顿第三定律（作用力与反作用力定律），水面就会通过滑板反过来对运动员产生一个斜向上的反作用力。这个反作用力在竖直方向的分力等于运动员的重力时，运动员就不会下沉。因此，滑水运动员只要依靠技巧，控制好脚下滑板的倾斜角度，就能在水面上快速滑行。